羅紅恩，葉 勇，高羽佳，緲桂根

(1．安徽農業(yè)大學物流工程系，合肥230000;2．安徽農業(yè)大學農業(yè)信息學省級重點實驗室，合肥230000)

0 引言

物流與經濟相互影響、相互作用，物流是影響經濟發(fā)展的主要要素之一。對物流系統進行系統動力學模擬，可以分析物流和經濟的內在聯系，為兩者的發(fā)展提供策略與建議。桂壽平等建立了區(qū)域物流系統動力學模型，并推導出了其數學解析式［1］［2］［3］。陳疇鏞、蔡小哩建立了區(qū)域經濟與第三方物流互動發(fā)展的系統動力學模型，分析區(qū)域經濟與第三方物流之間的相互制約、相互促進的關系［4］。楊波等建立區(qū)域物流系統動力學模型，對哈爾濱市南崗區(qū)區(qū)域物流系統的實例分析［5］。在這些研究成果的基礎上，本文運用系統動力學軟件Vensim PLE，建立系統動力學模型，對皖江城市帶區(qū)域物流與經濟發(fā)展的相互關系進行分析，并提出相應的政策建議。

1 區(qū)域物流系統分析

區(qū)域經濟是國民經濟子系統。區(qū)域經濟的發(fā)展水平、產業(yè)結構、產業(yè)布局、產業(yè)升級都直接影響了區(qū)域物流需求總量和水平;而區(qū)域物流產業(yè)作為區(qū)域經濟的基礎性產業(yè)，其發(fā)展有利于促進區(qū)域生產力的發(fā)展，優(yōu)化區(qū)域產業(yè)布局，改善產業(yè)結構，提高企業(yè)經濟效益和國民經濟綜合能力，增強區(qū)域經濟競爭力。如何通過區(qū)域物流業(yè)的發(fā)展，有力促進區(qū)域經濟的形成和發(fā)展，同時緩解不同區(qū)域經濟發(fā)展嚴重失衡的問題，成為我國經濟發(fā)展中的一個重要課題［6］。

2 系統動力學模型的構建

2．1 系統動力學方法的基本步驟

運用系統動力學認識和解決問題是一個反復循環(huán)、逐漸深化、逐漸達到預定目標和滿足要求的過程，這個過程大致分為五個步驟［7］:

(1)矛盾與問題分析。明確系統研究的目的和所要解決的問題。分析系統與環(huán)境的關系。劃定系統邊界，分析主要矛盾和變量、內生變量、外生變量、輸入量和政策變量。

(2)系統的結構分析。主要任務在于處理系統信息，分析系統的反饋機制。重點在于分析系統整體的和局部的反饋關系，劃分系統的層次和子結構，分析變量間的關系、回路間的反饋耦合關系，初步估計系統的主導回路與結構及它們的性質。

(3)模型模擬與政策評估。在模擬與分析的基礎上更深入地剖析系統的問題:尋找解決問題的方案并盡可能付諸實施，取得實踐結果;獲得更豐富的信息、發(fā)現新的矛盾和問題，修改模型，包括結構與參數的修改等。

(4)建立數學的規(guī)范方程，描述定性與半定性的變量關系。

(5)模型的檢驗與評估。這一步驟的內容不都是放在最后一起來做的，其中相當多的內容是在上述諸步驟中分散進行的。

2．2 因果關系分析

在研究模型中，不僅要準確地描述現實領域，也要合理地描述控制領域［8］。在物流系統動力學模型中，包括如下的系統要素:

(1)現實領域:經濟水平、人口水平、消費水平、物流系統需求、物流系統供給等。

(2)控制領域:國民收入分配政策、人口控制政策、物流系統政策、經濟發(fā)展政策等。

上述系統要素基本上確定了研究范圍，而系統的行為變化取決于上述系統要素的構成及其相互關系。經過上述系統要素分析，在深入剖析物流系統的基礎上，可以得到物流系統的因果關系圖［9］，如圖1 所示。

圖1 區(qū)域物流系統基本因果關系圖

2．3 系統動力學模型的建立

一般地，對于區(qū)域綜合物流系統，可以劃分為三個模塊:經濟增長子構造、物流需求子構造、物流供應子構造。根據以上三個的子構造模塊，在分析區(qū)域物流系統因果關系的基礎上，得出區(qū)域物流系統系統動力學模型，如圖2所示。

模型中各變量的表達式如下:

(1)人口出生率=區(qū)域人口數量×出生率影響因子。

(2)人口死亡率=區(qū)域人口數量×死亡率影響因子。

(3)區(qū)域GDP=INTEG(經濟自增長率-經濟阻礙率，初始值)。

(4)區(qū)域人口數量=INTEG(人口出生率-人口死亡率，初始值)。

(5)差異延遲=DELAY3(物流短缺量，差異時間)。

圖2 區(qū)域物流系統動力學模型

(6)投資效果延遲=DELAY3(物流投資量，延遲時間)。

(7)消費水平=區(qū)域GDP×生活消費比例。

(8)物流供應=INTEG(物流供應增長率-物流供應消耗率，初始值)。

(9)物流供應增長率=投資效果延遲。

(10)物流供應消耗率=物流供應*消耗系數。

(11)物流投資量=(物流部門自我投資量+社會對物流部門的投資)×投資效果系數。

(12)物流短缺量=物流需求-物流供應。

(13)物流部門完成運量=物流供應。

(14)物流部門收入=物流部門完成運量*(貨運價格影響因子-客運價格影響因子)。

(15)物流部門自我投資量=物流部門收入×物流部門固定投資比例。

(16)物流需求=區(qū)域GDP×物流需求系數×貨運價格影響因子。

(17)相關信息流、商流需求=(區(qū)域人口數量×人口影響因子+消費水平×消費水平影響因子)×貨運價格影響因子。

(18)社會對物流部門的投資=區(qū)域GDP* ×投資比例。

(19)經濟自增長率=區(qū)域GDP×GDP增長系數。

(20)經濟阻礙率=ABS(差異延遲)。

3 模型的模擬與結果分析

以安徽省皖江城市帶產業(yè)轉移示范區(qū)為例，建立皖江區(qū)域物流與經濟發(fā)展系統動力學模型。根據有關資料及安徽省2003～2012年統計年鑒上的數據，運用系統動力軟件Vensim PLE對建立的系統動力模型進行模擬與仿真，根據仿真的結果來分析區(qū)域物流模型的結構和特性。

3．1 有效性檢驗

3．1．1 歷史數據檢驗

以2002～2011年實際GDP和區(qū)域人口數量對模型進行有效性檢驗，詳見表1。

表1 2002～2011年系統動力學模型有效性檢驗(單位:億元、萬人)

從表1中可以看出，區(qū)域GDP和區(qū)域人口數量通過系統動力學模型運行的結果相對于實際值的相對誤差，其絕對值分別小于5% 和5‰，擬合度較好。模型的預測度很高，模型與實際系統一致性高，模型是有效的。

3．1．2 靈敏度分析

在上述系統動力學模型的描述中，都假定其中的參數為已知常數。但實際上這些數往往都是一些估計和預測的數字，會隨著經濟環(huán)境的改變而改變。靈敏度分析用于研究參數變化對系統行為的影響程度。如果模型中的參數改變后得到的模擬行為曲線有較大變化，那么此參數是靈敏的;如果參數改變后所得到的模擬行為曲線無較大變化，那么此參數是不靈敏的。

本模型以改變物流需求系數為例測試靈敏度。設物流需求系數為0．40(Current1)，原來為0．20(Current)，分析結果見圖3。從圖3中可以看出，在物流需求系數改變后，盡管模型的行為曲線在振幅大小上有所差異，但模型的行為變化趨勢沒有出現大的變動，說明參數是不靈敏的，所以參數靈敏度不高，有利于模型在實際中的應用。

3．2 模型模擬結果分析

通過系統模型的設定，本文主要討論三種方式。

3．2．1 物流需求變化對經濟的影響

如圖3所示，物流需求與區(qū)域GDP存在正相關關系。如果單獨增加物流需求(物流需求系數為 0．40(Current1)，原來為 0．20(Current))，其結果區(qū)域GDP不升反降，反之亦然。這是因為在現有的物流服務供給能力不能滿足需求的情況下，僅增大物流需求，將使得物流短缺更加嚴重，導致經濟阻礙上升，引起區(qū)域GDP下降。

圖3 區(qū)域GDP相對于物流需求系數的敏感度分析

3．2．2 物流供應變化對經濟的影響

提高物流供給能力的措施主要有提高投資效果系數、提高社會對物流部門的投資比例、提高物流部門自我投資比例等方法。本文以提高社會對物流部門的投資比例為例進行說明，投資比例主要與國民收入分配政策、物流系統政策、經濟發(fā)展政策等有關。

如圖4所示，物流供應與區(qū)域GDP存在正相關關系，隨著社會對物流部門的投資比例的增加(current投資比例為0．02，current2投資比例為0．2)，區(qū)域GDP得到一定的提高，原因在于物流投資比例提高后，物流供應增加，滿足了社會需求，促進了經濟的發(fā)展。

3．2．3 物流供需平衡分析

如圖5所示，短期內安徽省物流供應大于物流需求，但從長期來看，物流需求始終大于供給，所以應通過多方面的措施加大物流方面的投資，諸如提高投資效果系數、提高社會對物流部門的投資比例、提高物流部門自我投資比例等方法。

圖4 區(qū)域GDP相對于社會對物流部門投資比例變化圖

圖5 物流供需平衡分析

4 結論

通過皖江城市帶區(qū)域物流與經濟發(fā)展系統動力學模型的建立以及對模型模擬的結果分析，可得出以下結論:

(1)經濟發(fā)展對物流需求和物流供應均具有促進作用。

(2)單獨物流需求增加，經濟的發(fā)展受到一定的阻礙;單獨物流供應增加，帶動了經濟的發(fā)展。主要原因在于投資拉動的經濟增長。

(3)安徽省目前物流供需存在不平衡，從長遠來看，應加大物流供應，以利于經濟的發(fā)展。

［1］桂壽平，何秋，朱強．系統動態(tài)學在區(qū)域物流系統研究中的應用［J］．起重運輸機械，2002(7):4-7．

［2］桂壽平，朱強，陸麗芳．區(qū)域物流系統動力學模型及其算法分析［J］．華南理工大學學報:自然科學版，2003(10):36-40．

［3］朱強，桂壽平，桂程飛．基于系統動力學的區(qū)域物流建模方法的研究［J］．武漢理工大學學報:交通科學與工程版，2003(4):102-105．

［4］陳疇鏞，蔡小哩．區(qū)域經濟與第三方物流互動發(fā)展的系統動力學模型［J］．數量經濟技術經濟研究，2005(7):45-53．

［5］楊波，薛偉．區(qū)域物流系統動力學仿真研究［J］．森林工程．2009(1):83-87．

［6］何秋，桂壽平，朱強．區(qū)域物流系統動態(tài)模型的建立與合理性檢驗［J］．交通與計算機，2002，20(106):30-33．

［7］王其藩．高級系統動力學［M］．北京:清華大學出版社，1995:196-197．

［8］李國剛，李春發(fā)，李廣．物流系統工程［M］．大連:東北財經出版社，2009:156-157．

［9］張國伍．交通運輸系統分析［M］．成都:西南交通大學出版社，1991:202-208．